Преди две седмици (27 ноември) астрономите публикуват документ в списанието Nature, в който твърдят, че са открили невъзможно гигантска черна дупка недалеч от Земята. Ако бяха правилни, щеше да е голям шок за астрофизиката, задържайки теории за това как и къде се формират такива огромни черни дупки. Но изглежда, че вероятно са сгрешили.
Изследователите смятали, че са открили рядката, огромна черна дупка, 70 пъти по-голяма от масата на нашето слънце, като част от двоична система, известна като LB-1, която е на 15 000 светлинни години от Земята. Но сега две независими документи, публикувани в базата данни на arXiv тази седмица, откриха същия основен проблем с това твърдение: Той разчита на доказателства, че невидимата черна дупка се размахва съвсем леко, тъй като тежката й придружителка, известна като звездата Б, се върти около нея. , Разликата между лекото трептене на черната дупка и бързото движение на звездата предполагаше, че черната дупка е много по-голяма - ако бяха по-близо до размера на друг, бихте очаквали черната дупка да се движи толкова, колкото звездата. Според двата нови документа обаче изследователите неправилно тълкуват това, което виждат на светлина от далечната система.
Представете борец по сумо, който размахва топка за боулинг наоколо в края на дълга верига. Това е почти как моделът на тази система е работил в Nature Nature. Борецът в този сценарий (черната дупка) би се изместил малко напред-назад, за да компенсира теглото на топката (придружителната звезда), но топката би направила по-голямата част от движението. Ако знаехте масата на топката за боулинг и знаехте колко се движат всяка, можете да изчислите масата на борца за сумо.
Проблемът е, че мъглявата част от светлината, която изследователите изградиха на претенцията - наречена "Hα емисионна линия" - сега изглежда, че изобщо не идва от черната дупка. Това означава, че умопомрачителното измерване на маса вероятно не е наред.
"Вие имате тази голяма маса" B звезда "и това е един компонент. И тогава черната дупка е другият компонент", заяви Джаки Фахърти, астрофизик от Американския природонаучен музей в Ню Йорк, който не беше " не участва в някой от тези документи. "Значи имате тези две неща, които гледате, но те могат да се объркат помежду си."
Телескопите на Земята по принцип не са достатъчно остри, за да разрешават отделните обекти в звездни системи достатъчно добре, за да измерват движенията им - особено когато един от тези обекти е черна дупка, видима само от тънкия "акредиращ диск" на материала около основното му тяло , Така че изучаването на тези системи често изисква да се анализират моделите в отделните честоти на светлината, идващи от системите, и да се използват за извличане на заключения за случващото се вътре в тях.
LB-1 има един много ярък източник на данни: Цялата светлина излиза от нормалната звезда B в системата. Изследователите могат да измерват движенията му с помощта на ефекта на Доплер, което кара дължините на светлинните вълни да се удължават и светлината изглежда да зачервява, когато звездата се отдалечава от Земята, и след това да стане малко по-синя, докато се придвижва обратно към Земята. Изследователите могат да проследят този ефект на Доплер в серия от емисионни линии - особено ярки честоти на излъчване, които съответстват на индивидуалните особености на звездата.
В статията за природата изследователите откриха друга линия на емисиите в системата - линията Hα, която изглежда не идва от нормалната звезда. Откриха, че той също показва лек доплеров ефект, предполагайки, че източникът му се движи малко и намеквайки, че вероятно идва от диска с материал около невидима черна дупка в системата. Това, което откриха новите документи, е, че изследователите на Природата не успяха да разделят напълно данните от светлия източник, звездата и от замъгления източник. Това явно клатене в линията Hα беше нещо като илюзия, създадена от светлината от придружителната звезда и изчезва, след като правилно извадите този източник. Каквото и да прави линията Hα, изобщо не се движи спрямо системата.
"След като е посочено, това е много лесно да се разбере - това не е нещо неясно и мисля, че повечето астрономи биха разбрали аргумента и са съгласни", Лео С. Щайн, астрофизик от Мисисипи от Университета на Мисисипи, който също не е участвал в никое от тези документи, каза Live Science.
Той каза, че след като видя новите документи, той е "много скептичен" към първоначалното твърдение на Nature за масата на черната дупка.
Ако линията на Hα не се движи, това означава едно от двете неща, Калифорнийският университет, Бъркли, астрофизиците Карим Ел-Бадри и Елиът Куатаерт написаха в своята статия, едно от двете публикувани в arXiv, които идентифицираха проблема с Ха.
„Едно възможно интерпретация е, че спътникът е черна дупка с още по-голяма маса от съобщеното“, написаха те.
Може би черната дупка е толкова изумителна по размери, че изобщо не изглежда да се размазва под гравитационното влияние на своята придружителка.
"Считаме този сценарий за изключително невероятен", написаха те.
Няма други доказателства за толкова голяма черна дупка в системата.
Така че по-вероятният сценарий е, че системата съдържа по-типична черна дупка повече или по-малко в мащаба на слънцето, а линията Hα идва от някакъв друг източник, както е очертан във втората статия на arXiv, от по-голям екип от Katholieke Университет Льовен и Кралската обсерватория, и двете в Белгия.
Трета книга от екип от изследователи от Нова Зеландия, Канада и Австралия идентифицира още няколко проблема с Nature Nature, включително, че авторите вероятно неправилно преценяват разстоянието до системата. Това е убедително, каза Щайн, но проблемът с Hα представлява много по-прям проблем.
Системата все още е интересна и Ел-Бадри каза в туитър, че с нетърпение очаква да я проучи по-подробно. Но той се вписва по-добре в съществуващите теории на астрофизиката, което лесно обяснява по-малките черни дупки в този космос, но се бори да обясни как би могла да се образува много по-голяма черна дупка.
"Това е история за това как науката напредва", каза Фахърти пред Live Science. "Учените станаха наистина заинтригувани, защото това беше някакъв интересен тласък към онова, което бихме могли да разгледаме в нашата теория за звездна еволюция. Но науката прогресира и когато внимателно проверяваме работата на всеки друг и точно това се случи в този случай."
